馬氏體型不銹鋼管(guan)與珠光體鋼管的焊接性，主要取決于馬氏(shi)體不銹鋼的特性。馬氏體不銹鋼在常溫的組織多為硬脆的馬氏體，所以焊接性很差，它也是這類異種鋼材副焊接接頭易產生冷裂紋和脆化現象的主要原因。隨著鋼中碳含量的增高以及結構厚度和拘束度的增大，冷裂紋傾向增大。由于焊接熱循環的作用，馬氏體型不銹鋼有較大的過熱傾向，晶粒易粗化，熱影響區會出現粗大的鐵素體和碳化物組織，塑性降低，冷卻時能引起脆化，如果再有氫的作用，冷裂紋傾向就更加明顯。
這類異種鋼副焊接時同樣存在焊縫稀釋和形成過渡層的問題。如果焊接材料選擇不當，導致珠光體鋼一側焊縫出現低碳層，而馬氏體鋼緊貼焊縫一側的碳含量降低，變成了鐵素體組織，并使該焊接接頭的焊縫組織成為奧氏體＋鐵素體。鐵素體的晶粒粗大而軟化，最后會出現低塑性或低應力的或兩者兼備的區帶，極容易遭到破壞。有關馬氏不銹鋼（20Cr13）與珠光體鋼（25鋼）的焊縫及熱影響區的組織與預熱溫度之間關系見表5-23。
為了克服上(shang)述缺點，在焊接工藝(yi)上(shang)要注意(yi)下列幾個方(fang)面(mian)。
1. 焊(han)接(jie)材料的選用
馬(ma)氏體(ti)型(xing)(xing)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)與珠光體(ti)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)頭的(de)(de)(de)焊(han)(han)縫(feng)化學成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)分主要取決于(yu)填充金屬。為了保證結構(gou)使(shi)用性能的(de)(de)(de)要求，焊(han)(han)縫(feng)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)分應(ying)力求接(jie)(jie)(jie)(jie)近于(yu)其(qi)中一(yi)種鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)分。例如，馬(ma)氏體(ti)型(xing)(xing)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)（12Cr13）和(he)珠光體(ti)鋼(gang)(gang)(gang)（Q235）采用焊(han)(han)條電弧焊(han)(han)時，選(xuan)用J520（E5002型(xing)(xing)）焊(han)(han)條施焊(han)(han)，焊(han)(han)縫(feng)金屬w（Cr）為5％～6％，經回火處理后(hou)，具有良好的(de)(de)(de)力學性能；選(xuan)用G307（E430型(xing)(xing)）焊(han)(han)條施焊(han)(han)，焊(han)(han)縫(feng)金屬中w（Cr）增至6％～11％，而焊(han)(han)縫(feng)金屬的(de)(de)(de)塑性及韌性比用結構(gou)鋼(gang)(gang)(gang)焊(han)(han)條低，其(qi)抗裂(lie)(lie)性也較(jiao)(jiao)差；若選(xuan)用與這兩(liang)類(lei)(lei)鋼(gang)(gang)(gang)完(wan)全不(bu)(bu)(bu)同成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)分的(de)(de)(de)奧氏體(ti)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)焊(han)(han)條來焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)時，焊(han)(han)縫(feng)金屬可得到奧氏體(ti)組(zu)織，其(qi)抗裂(lie)(lie)紋性能較(jiao)(jiao)好，但是回火熱處理過程中，容易產生(sheng)碳的(de)(de)(de)遷移(yi)，且奧氏體(ti)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)線脹(zhang)系數(shu)比馬(ma)氏體(ti)型(xing)(xing)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)大(da)約50％，使(shi)焊(han)(han)縫(feng)組(zu)織產生(sheng)較(jiao)(jiao)大(da)的(de)(de)(de)內應(ying)力，促使(shi)冷裂(lie)(lie)紋的(de)(de)(de)形成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)，這是不(bu)(bu)(bu)可取的(de)(de)(de)。所(suo)以應(ying)避免使(shi)用奧氏體(ti)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)材料來焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)上述兩(liang)類(lei)(lei)鋼(gang)(gang)(gang)，特別(bie)是受壓容器或管(guan)道(dao)的(de)(de)(de)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)頭更不(bu)(bu)(bu)能用它(ta)作(zuo)為焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)材料。
浙江至德鋼業有限公司采用馬氏體耐熱不銹鋼F12（相當我國鋼牌號22Cr12NiMoWV，GB／T 4238-2007）鋼與珠光體耐熱鋼15Cr1Mo1V（見表5-24）焊接時，選用R337（E5515-B2-VNb）、R407（E6015-B3型）和R817 （E11MoVNiW型）幾種牌號焊條（其熔敷金屬的化學成分見表5-25）進行了對比試驗。所焊成的焊接接頭進行回火處理（740℃，保溫2h），然后經550℃時效處理時，選擇不同的保溫時間，分別進行對比發現R337焊條焊成的上述異種鋼焊接接頭，經過回火處理，再進行550℃時效處理，保溫時間分別為72h、144h、215h、288h及430h，均未發現脫碳層和增碳層。這是由于R337焊條中含有鈮的碳化物形成元素，對防止碳擴散有較明顯的效果，其力學性能也較好（沖擊韌度值ak＞100J／c㎡，硬度值＞250HBW）。為了保證其焊縫的高溫強度與馬氏體不銹耐熱鋼相當，要求焊縫中心厚度必須達到馬氏體不銹耐熱鋼管壁厚度的1.2倍。其他兩種焊條的焊縫在15CrlMo1V鋼一側均出現程度不一的脫碳層。
2. 坡口(kou)形(xing)式(shi)
馬(ma)氏(shi)體不銹(xiu)鋼常(chang)作(zuo)為耐熱(re)鋼使(shi)用，珠光(guang)體耐熱(re)鋼大(da)多是(shi)電站鍋爐主蒸汽(qi)管、過熱(re)器、再(zai)熱(re)器集箱(xiang)和再(zai)熱(re)蒸汽(qi)管道的(de)材料。這些場合(he)對管子對接焊時的(de)坡(po)口形式要(yao)(yao)(yao)求嚴格，既要(yao)(yao)(yao)保證焊縫質量，避免焊縫根(gen)部(bu)出現缺陷，又要(yao)(yao)(yao)便(bian)于操作(zuo)，還要(yao)(yao)(yao)滿足(zu)無(wu)損檢測時所需要(yao)(yao)(yao)的(de)空間。
重要管道(dao)常見的(de)坡(po)口(kou)形(xing)式有(you)V形(xing)、U形(xing)和雙V形(xing)三種基(ji)本類型，如圖5-13所示。
3. 預熱溫度與(yu)層間溫度
焊(han)(han)前預(yu)熱(re)和層(ceng)間溫度(du)的(de)控制(zhi)對減(jian)少裂(lie)紋(wen)的(de)形(xing)成有一定影響；預(yu)熱(re)溫度(du)按馬氏體型不(bu)銹(xiu)鋼要(yao)求選擇，要(yao)控制(zhi)在300～400℃，層(ceng)間溫度(du)也控制(zhi)在這個溫度(du)范(fan)圍。預(yu)熱(re)溫度(du)過高，會導致焊(han)(han)縫冷卻速(su)度(du)變慢，有可能引起(qi)焊(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭晶粒邊界碳(tan)(tan)化物的(de)析出和形(xing)成鐵(tie)(tie)素(su)(su)體組織(zhi)(zhi)。這種碳(tan)(tan)化物＋鐵(tie)(tie)素(su)(su)體組織(zhi)(zhi)，會大(da)(da)大(da)(da)降低焊(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭的(de)沖(chong)擊韌度(du)。預(yu)熱(re)溫度(du)過低，則起(qi)不(bu)到(dao)對材質的(de)預(yu)熱(re)作用，無法防止裂(lie)紋(wen)的(de)形(xing)成。
為了保持預熱溫(wen)(wen)度(du)，一(yi)般在管道的接(jie)口邊(bian)緣(yuan)安裝三只熱電偶測量(liang)溫(wen)(wen)度(du)，利用感(gan)應圈加(jia)熱來維(wei)持溫(wen)(wen)度(du)。在整個焊(han)接(jie)過程中，須指(zhi)定(ding)專(zhuan)人檢查，當低于預熱溫(wen)(wen)度(du)時，要立(li)即停止(zhi)施焊(han)，接(jie)通感(gan)應電源，達到預熱溫(wen)(wen)度(du)時方(fang)可再(zai)施焊(han)。
4. 焊后(hou)溫度的(de)控制及回(hui)火熱處理(li)
以馬(ma)氏體型不(bu)銹鋼管焊(han)接接頭來考慮其焊(han)后溫(wen)(wen)度(du)的控制及回火熱處(chu)理的溫(wen)(wen)度(du)。所以焊(han)后必須緩(huan)慢冷卻(que)至100～150℃，保溫(wen)(wen)0.5～1h，使(shi)焊(han)接接頭的組織全(quan)部轉變成馬(ma)氏體，隨(sui)后才(cai)能升溫(wen)(wen)回火，進(jin)行熱處(chu)理。
回火(huo)(huo)溫度(du)一般(ban)(ban)選擇在(zai)720～780℃范(fan)圍內，保溫時間長短隨壁厚的(de)不同而變化，一般(ban)(ban)都要控制在(zai)2～5h范(fan)圍內。如果回火(huo)(huo)溫度(du)偏低，則回火(huo)(huo)效果不足，使焊(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)的(de)組(zu)織轉(zhuan)變不充(chong)分，也(ye)不能消(xiao)除馬(ma)氏(shi)體轉(zhuan)變的(de)組(zu)織應力；但回火(huo)(huo)溫度(du)過(guo)高(gao)，超過(guo)該馬(ma)氏(shi)體型(xing)不銹鋼管相變溫度(du)Ac1，在(zai)冷卻過(guo)程中又會重新淬(cui)硬(ying)，使焊(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)沖擊韌度(du)值大大降低，這也(ye)是不可取的(de)。
這個異種鋼副接頭的焊接方法、操(cao)作工(gong)藝(yi)及注(zhu)意事項與馬氏體不銹鋼焊接相同。
